Síntese de zinc imidazolate framework-8 para adsorção de óleo lubrificante automotivo de emulsão óleo em água.

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Main Author: RODRIGUES, Diogo Pierre Alves.
Publication Date: 2021
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UCB
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Summary: O óleo, como um poluente comum em águas residuais, causa muitos efeitos na biosfera. O óleo lubrificante automotivo nos efluentes líquidos também apresenta potencial para poluição. As emulsões tipo óleo em água (O/A) podem apresentar características potencialmente poluidoras semelhantes às dos óleos que as deram origem, porém com menores concentrações e devem ser tratadas para atender ao padrão de descarga em corpos receptores. Embora o método de adsorção em batelada tenha sido amplamente utilizado para a de-emulsificação de óleo lubrificante automotivo, muitos adsorventes têm baixa capacidade de adsorção. A Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) é um adsorvente promissor na separação de óleo da água e na de-emulsificação de óleo vegetal de emulsões sintéticas O/A. Nesse contexto, objetivou-se aplicar a ZIF-8 na adsorção de óleo lubrificante automotivo de base mineral a partir emulsões sintéticas O/A, por sistemas em batelada. Sintetizou-se a ZIF-8 pelo método solvotérmico de acordo com uma metodologia relatada na literatura. Caracterizou-se a estrutura da ZIF-8 por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e testes de ângulo de contato com água. Realizou-se teste de estabilidade da ZIF-8 em água destilada. Como forma de representação de efluentes com óleo lubrificante, utilizaram-se macro emulsões sintéticas O/A. Verificou-se a influência da dosagem de ZIF-8 na de-emulsificação. Avaliou-se a reciclabilidade da ZIF-8 com uso e reuso, sem regeneração e com regeneração química com solvente. Com base nos resultados de DRX e IV, a ZIF-8 foi sintetizada com sucesso em nível de laboratório. A ZIF-8 apresentou características hidrofílicas e hidrofóbicas, estabilidade em meio aquoso, e capacidade de adsorção de óleo em torno de 2811,1 mg/g na dosagem de adsorvente 0,1 g/L. A ZIF-8 foi regenerada facilmente com etanol e teve capacidade de reutilização até 4 ciclos com dosagem 10 g/L com eficiência superior a 95 %.
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O óleo lubrificante automotivo nos efluentes líquidos também apresenta potencial para poluição. As emulsões tipo óleo em água (O/A) podem apresentar características potencialmente poluidoras semelhantes às dos óleos que as deram origem, porém com menores concentrações e devem ser tratadas para atender ao padrão de descarga em corpos receptores. Embora o método de adsorção em batelada tenha sido amplamente utilizado para a de-emulsificação de óleo lubrificante automotivo, muitos adsorventes têm baixa capacidade de adsorção. A Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) é um adsorvente promissor na separação de óleo da água e na de-emulsificação de óleo vegetal de emulsões sintéticas O/A. Nesse contexto, objetivou-se aplicar a ZIF-8 na adsorção de óleo lubrificante automotivo de base mineral a partir emulsões sintéticas O/A, por sistemas em batelada. Sintetizou-se a ZIF-8 pelo método solvotérmico de acordo com uma metodologia relatada na literatura. Caracterizou-se a estrutura da ZIF-8 por difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e testes de ângulo de contato com água. Realizou-se teste de estabilidade da ZIF-8 em água destilada. Como forma de representação de efluentes com óleo lubrificante, utilizaram-se macro emulsões sintéticas O/A. Verificou-se a influência da dosagem de ZIF-8 na de-emulsificação. Avaliou-se a reciclabilidade da ZIF-8 com uso e reuso, sem regeneração e com regeneração química com solvente. Com base nos resultados de DRX e IV, a ZIF-8 foi sintetizada com sucesso em nível de laboratório. A ZIF-8 apresentou características hidrofílicas e hidrofóbicas, estabilidade em meio aquoso, e capacidade de adsorção de óleo em torno de 2811,1 mg/g na dosagem de adsorvente 0,1 g/L. A ZIF-8 foi regenerada facilmente com etanol e teve capacidade de reutilização até 4 ciclos com dosagem 10 g/L com eficiência superior a 95 %.Oil, as a common pollutant in wastewater, has many effects on the biosphere. Automotive lubricating oil in liquid effluents also has potential for pollution. Oil-in-water (O/W) emulsions can have potentially polluting characteristics similar to the oils that gave rise to them, but with lower concentrations and must be treated to meet the discharge pattern in receiving bodies. Although the batch-type adsorption has been widely used for automotive lubricating oil demulsification, many adsorbents have low adsorption capacity. Zinc Imidazolate Framework-8 (ZIF-8) is a promising adsorbent in the oil separation from water and in the vegetable oil demulsification from synthetic O/W emulsions. In this context, the objective was to apply ZIF-8 in the mineral-based automotive lubricating oil adsorption from synthetic O/W emulsions, by batch systems. ZIF-8 was synthesized by the solvothermal method according to a methodology reported in the literature. The structure of the ZIF-8 was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared region spectroscopy (IR) and assays of water contact angle. ZIF-8 stability test was performed in distilled water. As a way of representing effluents with lubricating oil, synthetic O/W macro emulsions were used. The influence of the dosage of ZIF-8 on demulsification was verified. The recyclability of ZIF-8 with use and reuse was evaluated, without regeneration and with chemical regeneration with solvent. Based on the results of XRD and IR, ZIF-8 has been successfully synthesized at the laboratory level. The ZIF-8 showed hydrophilic and hydrophobic characteristics, stability in aqueous solution, and oil adsorption capacity around 2811.1 mg/g at a adsorbent dosage 0.1 g/L. ZIF-8 was easily regenerated with ethanol and it was able to reuse up to 4 cycles with a dosage of 10 g/L with efficiency up than 95 %.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGRODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.RODRIGUES, M. G. F.http://lattes.cnpq.br/7257323910817700BARBOSA, Antusia dos Santos.OLIVEIRA, Hugo Miguel Lisboa.RODRIGUES, Diogo Pierre Alves.2021-02-082021-08-05T15:40:40Z2021-08-052021-08-05T15:40:40Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20398RODRIGUES, D. P. A. Síntese de zinc imidazolate framework-8 para adsorção de óleo lubrificante automotivo de emulsão óleo em água. 2021. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCB2021-08-05T15:40:40Zoai:localhost:riufcg/20398Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.ucb.br/oai/requestsara.ribeiro@ucb.bropendoar:2021-08-05T15:40:40Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false
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RODRIGUES, Diogo Pierre Alves.
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Development of chemical processes
Demulsification
Mineral oil
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Wastewater treatment
Desarrollo de procesos químicos
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Aceite mineral
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Estructuras metalorgánicas
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